WO2015045865A1 - 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 Download PDF

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WO2015045865A1
WO2015045865A1 PCT/JP2014/073884 JP2014073884W WO2015045865A1 WO 2015045865 A1 WO2015045865 A1 WO 2015045865A1 JP 2014073884 W JP2014073884 W JP 2014073884W WO 2015045865 A1 WO2015045865 A1 WO 2015045865A1
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WO
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user terminal
base station
shared channel
dci
radio base
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PCT/JP2014/073884
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French (fr)
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真平 安川
チン ムー
リュー リュー
ラン チン
ホイリン ジャン
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
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Publication date
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    • H04W74/00—Wireless channel access
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a radio base station, a user terminal, and a radio communication method in a next generation mobile communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • FRA Full Radio Access
  • M2M Machine-to-Machine
  • 3GPP Third Generation Partnership Project
  • MTC Machine Type Communication
  • MTC terminals are considered to be used in a wide range of fields such as electric (gas) meters, vending machines, vehicles, and other industrial equipment.
  • the present invention has been made in view of such a point, and in a communication system in which the bandwidth of a physical downlink shared channel (PDSCH) is narrower than the system bandwidth, a radio base station capable of reducing communication overhead related to a control signal
  • a radio base station capable of reducing communication overhead related to a control signal
  • the radio base station of the present invention generates, for a user terminal, a resource allocation unit that allocates a physical downlink shared channel to a predetermined narrow band in a downlink system bandwidth, and downlink control information to be notified to the user terminal
  • a downlink control information generating unit that performs allocation of a size of an area related to resource allocation information included in downlink control information related to the physical downlink shared channel by the physical downlink shared channel. It is characterized in that it is determined based on a narrow band to be determined.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the mapping of the PDCCH to the radio resource element has a predetermined configuration.
  • the said structure is based on the set of 36 resource elements called a control channel element (CCE), and comprises downlink control information (DCI) by one or several CCE.
  • CCE control channel element
  • DCI downlink control information
  • a plurality of formats are defined for DCI according to the content notified from the base station to the user terminal.
  • the user terminal needs to monitor a combination of CCEs called search spaces.
  • the DCI format to be detected by the user terminal is DCI format 0 (DCI 0), DCI format 1A (DCI 1A), and one different DCI format (hereinafter referred to as DCI X).
  • FIG. 1 shows the correspondence between the transmission mode of the radio base station and the DCI format to be detected by the user terminal. As shown in FIG. 1, DCI X depends on the transmission mode of the radio base station.
  • DCI 0 and DCI 1A have the same message size and are determined by a 1-bit flag in order to suppress the maximum number of blind detection attempts per subframe in the user terminal.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the size of the DCI format to be detected by the user terminal. As shown in FIG. 2, DCI 1A is bit-padded with “0” to match the message size with DCI 0.
  • FIG. 3 shows an explanatory diagram of the detailed configuration of DCI 0 / 1A.
  • the “RA field” (resource allocation area) in FIG. 3 is an area related to resource allocation information of the physical uplink shared channel (PUSCH) in DCI 0, and an area related to resource allocation information of PDSCH in DCI 1A.
  • the RA field includes information related to RB (resource block) allocation.
  • the size of the RA field varies depending on the uplink / downlink system bandwidth, and is expressed by one of Equations 1 and 2 as a function of the system bandwidth. That is, the size of DCI 0 / 1A changes depending on the system bandwidth.
  • FIG. 4 shows an example of PDSCH and PDCCH bandwidth allocated to a low-cost MTC terminal. Two correspondences are being studied in this configuration in which the PDSCH bandwidth is narrower than the system bandwidth.
  • the first response is dynamic configuration.
  • it is necessary to notify a frequency at which a reduced bandwidth in RF (Radio Frequency) is allocated and which band of the reduced bandwidth is allocated the PDSCH.
  • RF Radio Frequency
  • the second correspondence is a fixed / semi-static / predefined configuration.
  • the fixed / semi-static / predetermined configuration it is more preferable in the low-cost MTC terminal because it is only necessary to notify which band of the reduced bandwidth the PDSCH is allocated.
  • a fixed / quasi-static / predetermined configuration there is a problem that the size of DCI 0 / 1A depends on the system bandwidth as described above.
  • FIG. 5 shows an example of the size of DCI format and communication overhead when the area related to resource allocation information depends on the system bandwidth.
  • the “Size (6 RBs)” line indicates the size of each DCI format when the system bandwidth is 1.4 MHz (6 RBs), and the “Size (100 RBs)” line indicates the system bandwidth. Indicates the size of each DCI format when 20 MHz (100 RB).
  • the system bandwidth is 20 MHz and the actual PDSCH bandwidth is 1.4 MHz.
  • the size of the DCI format needs to be the size of the row of “Size (100 RBs)” even though the size of the row of “Size (6 RBs)” in FIG. 5 is sufficient.
  • Unnecessary communication overhead occurs in the DCI size (“Unnecessary overhead” line in FIG. 5).
  • DCI 1A an 8-bit communication overhead occurs. Since this communication overhead becomes a heavy load on the system as the number of terminals increases, it is a problem that cannot be ignored in view of the installation of a huge number of low-cost MTC terminals in the future.
  • the present inventors reduce the communication overhead related to control signals by changing the RA field of the DCI format in a communication system in which the physical downlink shared channel (PDSCH) bandwidth is narrower than the system bandwidth. (Aspect 1/1 ').
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • a low-cost MTC terminal is assumed as the user terminal, but is not limited thereto.
  • FIG. 6 shows a detailed configuration of the DCI format 0 / 1A according to modes 1 and 1 '.
  • 6A shows the configuration of DCI 0 / 1A according to aspect 1.
  • the RA field is determined based on the bandwidth allocated to the PDSCH or PUSCH, not the system bandwidth.
  • the size of the RA field is expressed by Equation 3 or 4, and is reduced from the original size expressed by Equation 1 or 2.
  • FIG. 6B shows the configuration of DCI 0 / 1A according to aspect 1 '.
  • the size of RA field is set to 0 as a configuration in which PDSCH / PUSCH is allocated to all the reduced bandwidths. That is, the RA field is not included (deleted) in the DCI format.
  • RA field is 0 bits, the communication overhead related to DCI can be greatly reduced.
  • the size of the DCI format can be greatly reduced according to the reduction of the transmission bandwidth of the shared channel.
  • FIG. 8A and 8B respectively show typical configurations of DCI 1A (downlink scheduling grant, DL grant) and DCI 0 (uplink scheduling grant, UL grant) that are normally used in the LTE system.
  • the size (bit unit) of the RA field in FIGS. 8A and 8B is expressed by Equations 5 and 6, respectively.
  • Equations 5 and 6 are equal.
  • DCI 1A When DCI 1A is set to the same message size as DCI 0 for blind decoding, it is necessary to perform additional 8-bit zero padding in aspect 1 and additional 13-bit zero padding in aspect 1 ′, which is effective. However, the size of the DCI format cannot be reduced. That is, when the mode 1/1 ′ is applied, the size of the DCI format cannot be effectively reduced if the bandwidths of PDSCH and PUSCH are greatly different.
  • the present inventors further adopt a configuration in which the bandwidth of the PUSCH is narrowed in addition to the bandwidth of the PDSCH, and the size of the DCI 0 / 1A is made equal by reducing the size of the RAI field of the DCI 0.
  • the communication overhead can be suitably reduced (Aspect 2/2 ′).
  • the present inventors further favorably increase the communication overhead by configuring the DCI format having the same size for blind decoding not only with the combination of DCI 0 / 1A but also with the combination of DCI with the least padding. The idea was that it could be reduced (Aspect 3/3 ′).
  • modes 2 and 3 are based on mode 1, and the RA field size is determined based on the bandwidth of PUSCH / PDSCH.
  • modes 2 'and 3' are based on mode 1 ', and the RA field size is 0.
  • modes 2 and 3 will be described in detail with reference to the drawings, but the same applies to modes 2 'and 3'.
  • Aspect 2 limits not only PDSCH but also PUSCH bandwidth to be narrower than system bandwidth.
  • FIG. 9 shows the bandwidths of PUSCH and PUCCH allocated to the user terminal.
  • the PUCCH resources are arranged apart from each other, the frequency diversity gain is large as compared with the method of narrowing the system bandwidth itself.
  • Aspect 2 is further divided into two according to the method in which the user terminal acquires information related to the reduced PUSCH bandwidth.
  • the first is a method (Aspect 2-1) of notification from a radio base station by higher layer signaling (for example, RRC (Radio Resource Control) signaling).
  • RRC Radio Resource Control
  • the second is a method (mode 2-2) in which the user terminal determines a resource of the reduced PUSCH bandwidth according to a predetermined rule that is commonly recognized by the radio base station.
  • mode 2-2 a method in which the user terminal determines a resource of the reduced PUSCH bandwidth according to a predetermined rule that is commonly recognized by the radio base station.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation sequence related to a random access procedure of the radio base station and the user terminal according to aspect 2-1. Since the user terminal has not established an RRC connection with the radio base station as an initial state, the user terminal is first called a random access preamble (RA preamble) via a physical random access channel (PRACH). A signal (Msg. 1) is transmitted to the radio base station (step ST11).
  • RA preamble random access preamble
  • PRACH physical random access channel
  • the radio base station When the radio base station detects that the RA preamble has been received, it transmits a response signal (RA response, Msg. 2) to the user terminal (step ST12).
  • Information included in the RA response includes an index number of a detected preamble, C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier) as a user terminal identifier, transmission timing information (TA command), UL grant, and the like.
  • the C-RNTI included in the RA response may be a temporary C-RNTI (Temporary C-RNTI). If the user terminal fails to receive the RA response after step ST12, the process may return to step ST11 to increase the transmission power and retransmit the RA preamble (Power ramping).
  • the user terminal Upon receiving the RA response, the user terminal transmits a higher layer control signal (Msg. 3) including C-RNTI and the like using radio resources based on the transmission timing notified by the RA response (step ST13). ).
  • a band defined in advance is used for transmission as a PUSCH bandwidth.
  • the defined band is a band that is commonly recognized by radio base stations and user terminals as a band used for uplink signal transmission before RRC connection establishment, and may be, for example, the center 6RB of the system bandwidth.
  • the radio base station When receiving the control information, the radio base station notifies the user terminal of control information (Msg. 4) for RRC connection or reconnection (step ST14). At this time, in order to enable the user terminal to detect a signal collision, the radio base station transmits the control signal including the control signal transmitted from the user terminal. Thereafter, RRC connection or reconnection is established between the user terminal and the radio base station (step ST15).
  • control information Msg. 4
  • the radio base station transmits the control signal including the control signal transmitted from the user terminal. Thereafter, RRC connection or reconnection is established between the user terminal and the radio base station (step ST15).
  • the radio base station When the RRC connection is established, the radio base station notifies the user terminal of information related to the reduced PUSCH bandwidth by RRC signaling (step ST16).
  • the bandwidth of PUSCH indicated by the notification is composed of continuous 6 RBs.
  • the information notified by RRC signaling is only the index number of the head RB of the PUSCH bandwidth (the RB including the upper limit or the lower limit of the PUSCH bandwidth).
  • the user terminal When transmitting a signal using PUSCH, the user terminal allocates and transmits to all or a part of the resource block indicated by the notified information about the bandwidth (step ST17).
  • the radio base station can notify the user terminal of information regarding the reduced PUSCH bandwidth by RRC signaling as appropriate, and can change the setting (step ST18).
  • aspect 2-1 can appropriately reduce the PUSCH bandwidth, unnecessary padding can be eliminated in reducing the size of DCI shown in aspect 1/1 ′, and communication overhead is preferably reduced. Can be reduced.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of an operation sequence related to a random access procedure of the radio base station and the user terminal according to aspect 2-2. Since steps ST21, 22, 24, 25, and 26 in FIG. 11 perform the same processing as steps ST11, 12, 13, 14, and 17 in FIG. 10, the difference between mode 2-2 and mode 2-1 is hereinafter described. Only the point will be described. For aspect 2-2, RRC signaling does not increase compared to the conventional random access procedure.
  • the PUSCH resource is determined according to a predetermined rule (step ST23).
  • the predetermined rule is commonly recognized by the radio base station and the user terminal.
  • the bandwidth of PUSCH determined by a predetermined rule is composed of continuous 6 RBs.
  • it is preferable that only the index number of the head RB in which the PUSCH RB can be arranged is determined according to a predetermined rule.
  • the index number of the head RB of the PUSCH bandwidth can be determined as in Equation 9 using the C-RNTI.
  • the RB index number may be a fixed value.
  • the user terminal transmits an upper layer control signal using all or part of the determined PUSCH resource (step ST24). Also, when transmitting a signal using PUSCH, the user terminal allocates and transmits to all or a part of resource blocks included in the determined bandwidth (step ST26).
  • the PUSCH bandwidth can be appropriately reduced. Therefore, unnecessary padding can be eliminated in reducing the size of DCI shown in aspect 1/1 ′, and communication overhead is preferably reduced. Can be reduced.
  • the DCI format having the same size is not limited to the combination of DCI 0 / 1A, but is configured by a combination that minimizes the padding bits.
  • FIG. 12 is a conceptual explanatory diagram of aspect 3.
  • the size difference of DCI 1A / X is smaller than other combinations of DCI, DCI 1A / X is configured to have the same size.
  • the padding bits may not be “0”, but may be information used for predetermined processing.
  • the padding bits can be configured to be used for DCI error correction.
  • FIG. 13A shows a case where DCI 1A and 0 have the same size (case 1).
  • DCI 1A is padded. That is, Case 1 is the same as the existing DCI format.
  • the bits used for padding are not limited to “0” as described above.
  • DCI before padding which is Case 1
  • DCI 1A is 20 bits (Aspect 1 already applied)
  • DCI X is An example is 30 bits (DCI 2C).
  • FIG. 13B shows the case where DCI 1A and X have the same size (case 2).
  • the DCI 1A is padded.
  • DCI 1A is 20 bits (Aspect 1 already applied)
  • DCI X is The case of 22 bits (DCI 1B / 1D (number of transmission antennas 2)) is mentioned.
  • FIG. 13C shows a case where DCI 0 is smaller than DCI X and DCI 0 and X have the same size (case 3).
  • DCI 0 is padded.
  • DCI 1A is 20 bits (Aspect 1 already applied)
  • DCI X is An example is 30 bits (DCI 2C).
  • FIG. 13D shows a case where DCI 0 is larger than DCI X and DCI 0 and X have the same size (case 4).
  • DCI X is padded.
  • DCI 1A is 20 bits (Aspect 1 already applied)
  • DCI X is The case of 28 bits (DCI 2A (number of transmitting antennas 2)) is mentioned.
  • Each aspect of the present embodiment can be applied not only to PDCCH but also to EPDCCH (extended PDCCH). Also, each aspect of the present embodiment can be used for a search space unique to a terminal, particularly in an MTC terminal.
  • FIG. 14 shows the size of the DCI format according to each aspect.
  • DCI 2A was used as DCI X.
  • a system hereinafter referred to as a conventional system in which the size of the DCI format depends on the system bandwidth and zero padding is applied to DCI 1A is shown.
  • the modes 1 ', 2', and 3 'can further reduce the size compared to the modes 1, 2, and 3, respectively, because the RA field can be deleted.
  • the padding bits of the mode 1/1 'can be reduced by the modes 2/2' and 3/3 '.
  • PDCCH resources for example, the number of CCEs
  • a predetermined coding rate is achieved when using a repetition method (a method for improving signal detection probability by transmitting a repeated signal). The number of repetitions can be reduced.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of PUSCH scheduling gain according to each aspect.
  • FIG. 15 shows the time variation of the band to which the PUSCH is allocated in each aspect.
  • FIG. 15A shows the case of embodiments 1/1 'and 3/3'.
  • FIG. 15B shows the case of the embodiment 2-1 / 2-1 ′.
  • the PUSCH resource is selected in the region notified by RRC signaling.
  • step ST18 of FIG. 10 when the reduced PUSCH bandwidth is reset, the PUSCH assignable region changes. Therefore, in FIG. 15B, the scheduling gain is moderate.
  • FIG. 15C shows the case of the embodiment 2-2 / 2-2 '. In FIG. 15C, since the PUSCH bandwidth is determined according to a predetermined rule, it does not vary unlike FIG. 15B. Therefore, the scheduling gain of FIG. 15C is small.
  • FIG. 16 shows an explanatory diagram of the DCI decoding process of the user terminal according to each aspect.
  • FIG. 16A shows a DCI decoding process according to aspect 1/1 '.
  • the flag bit when DCI is received, for DCI 1A / 0, it is necessary to check the flag bit for blind decoding.
  • the flag bit since the DCI is DCI 1A, zero padding is removed to obtain DCI 1A.
  • the flag bit when the flag bit is 1, since the DCI is DCI 0, the PUSCH transmission is performed thereafter.
  • FIG. 16B shows DCI decoding processing according to aspect 2/2 '.
  • aspect 2/2 ' it is necessary to perform resource allocation within the PUSCH bandwidth range notified or determined according to a predetermined rule at the time of PUSCH transmission.
  • the error correction process is necessary.
  • FIG. 16C shows a DCI decoding process according to aspect 3/3 '.
  • an example of case 2 shown in FIG. 13B is shown, but the same applies to other cases.
  • the error correction process is necessary.
  • each aspect of the present embodiment can be selected according to the DCI format to be reduced and the required performance of the user terminal.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a radio base station.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a user terminal. Note that the configurations of the radio base station and the user terminal shown in FIGS. 17 and 18 are simplified to explain the characteristic part of the present embodiment, and the normal radio base station and the user terminal are respectively provided. The configuration shall be provided.
  • the radio base station includes a downlink control information generation unit 110, a resource allocation unit 120, and a downlink transmission data generation unit 130.
  • the downlink control information generation unit 110 generates user terminal-specific downlink control information (DCI) transmitted by PDCCH or EPDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the downlink control information generated by the downlink control information generation unit 110 is applied with encoding and modulation, and is output to the resource allocation unit 120.
  • the downlink control information generation unit 110 includes a size determination unit 111, a base information generation unit 112, a DCI selection unit 113, a flag bit assignment unit 114, and a padding unit 115.
  • the size determination unit 111 determines a size of an area related to resource allocation information included in the DCI format based on PDSCH / PUSCH bandwidth or system bandwidth information input from the resource allocation unit 120, and a base information generation unit 112 and the DCI selection unit 113. Specifically, in the case of the aspect 1/3, the size of the RA field is determined based on the PDSCH bandwidth for DCI 1A / X and based on the PUSCH or system bandwidth for DCI 0.
  • the PUSCH bandwidth notified to each user terminal (aspect 2-1) or the PUSCH determined according to a predetermined rule
  • the size of the RA field is determined based on the bandwidth (Aspect 2-2). Further, in the case of the mode 1 '/ 2' / 3 ', the RA field size can be set to zero.
  • the base information generation unit 112 generates base information included in the downlink control information so as to conform to the DCI format, and outputs the base information to the flag bit adding unit 114.
  • the DCI to be generated is specified according to the transmission mode, the scheduling information, and the size of the RA field input from the size determining unit 111, and base information to be included in the specified DCI is generated.
  • the base information represents information excluding flag bits, padding bits, and CRC bits in the DCI format as shown in FIG.
  • the DCI selection unit 113 selects two DCIs having the smallest size difference from the plurality of DCI formats determined from the transmission mode, and notifies the flag bit addition unit 114 and the padding unit 115 of the two DCIs.
  • DCI 0 and 1A may be fixedly selected as the two DCIs.
  • the flag bit assigning unit 114 assigns a flag bit for distinguishing two DCIs to the two DCIs selected by the DCI selecting unit 113 for the base information input from the base information generating unit 112, and the padding unit 115. Output to. However, for the mode 1/1 ′ / 2/2 ′, flag bits may be assigned to the DCIs 0 and 1A regardless of the DCI selection unit 113. Further, the flag bit assigning unit 114 outputs the DCI that does not need to be given a flag bit to the padding unit 115 as it is. Although the flag bit is 1 bit, it may be composed of a plurality of bits. Further, a predetermined bit of the base information may be used as a flag bit, and the flag bit adding unit 114 may not add anything.
  • the padding unit 115 performs bit padding on the smaller-sized DCI notified from the DCI selection unit 113 among the base information including the flag bits input from the flag bit adding unit 114 and outputs the result to the resource allocation unit 120. .
  • bit padding is performed to DCI 1A regardless of the DCI selection unit 113.
  • the padding bits may be simply “0” or “1”, or may be bits generated according to a predetermined rule for use in error correction on the user terminal side.
  • the resource allocation unit 120 allocates a signal obtained by encoding and modulating the control signal generated by the downlink control signal generation unit 110, the data signal generated by the downlink transmission data generation unit 130, and the like to the radio resource, and outputs the radio resource to the transmission unit. .
  • the signal output to the transmitter is channel-multiplexed, and is transmitted as a downlink signal to the user terminal through various processes.
  • the resource allocation unit 120 manages PDSCH / PUSCH radio resource allocation. Resource allocation is performed based on the PDSCH / PUSCH bandwidth and system bandwidth.
  • the downlink transmission data generation unit 130 generates downlink transmission data for the user terminal. Downlink user data generated by the downlink transmission data generation unit 130 is encoded and modulated as downlink transmission data transmitted on the PDSCH together with higher control information, and is output to the resource allocation unit 120. In Aspect 2-1 / 2-1 ′, data for downlink transmission data generation section 130 receiving information on the PUSCH bandwidth from resource allocation section 120 and notifying the user terminal of the information by RRC signaling May be generated.
  • the user terminal includes a downlink control information receiving unit 200, a resource allocation unit 220, and an uplink transmission data generation unit 230.
  • the downlink signal transmitted from the radio base station is separated into downlink control information, downlink transmission data (including higher control information), etc. through various reception processes.
  • the downlink control information is input to the downlink control information receiving unit 200.
  • the downlink control information reception unit 200 includes a DCI acquisition unit 201, a DCI selection unit 202, a flag bit determination unit 203, and a padding removal unit 204.
  • the DCI acquisition unit 201 acquires DCI from the input downlink control information and outputs it to the flag bit determination unit 203. At this time, error correction may be applied to the payload of DCI using CRC or the like.
  • the DCI selection unit 202 selects two DCIs having the smallest size difference among a plurality of DCI formats determined from the transmission mode.
  • information such as a transmission mode and a PDSCH bandwidth necessary for selection may be notified from the radio base station.
  • the flag bit determination unit 203 determines whether the DCI input from the DCI acquisition unit 201 is the DCI selected by the DCI selection unit 202. If the DCI is selected by the DCI selection unit 202, the flag bits are removed, and the DCI that needs to be padded is output to the padding removal unit 204. Note that the flag bit may be implicitly associated with necessity / unnecessity of padding removal. For example, in a radio base station, when DCI having a flag bit of 0 is always a padding target, it is not necessary for the flag bit determination unit 203 to determine whether or not padding removal is necessary.
  • the padding removal unit 204 removes the padding bits from the DCI base information input from the flag bit determination unit 203 and outputs the result to an appropriate output destination.
  • the DCI is a DCI that does not require padding removal, such as a DCI not selected by the DCI selection unit 202, for example, the DCI is output to an appropriate output destination as it is. Note that error correction or the like may be applied using padding bits.
  • the user terminal When the DCI received by the downlink control information receiving unit 200 is DCI 0, the user terminal transmits data to the radio base station via the PUSCH at an appropriate timing according to the scheduling information.
  • the resource allocation unit 220 allocates a signal obtained by encoding and modulating the data signal generated by the uplink transmission data generation unit 230 to a radio resource, and outputs the radio resource to the transmission unit.
  • the signal output to the transmitter is channel-multiplexed, and is transmitted as an uplink signal to the radio base station through various processes.
  • the resource allocation unit 220 manages PUSCH radio resource allocation based on the PUSCH bandwidth and the system bandwidth. Specifically, for the mode 1/1 ′ / 3/3 ′, RB is selected from the system bandwidth and used for PUSCH transmission. In addition, with respect to aspect 2-1 / 2-1 ', an RB is selected from the PUSCH bandwidth indicated by the notification of RRC signaling and used for PUSCH transmission.
  • the bandwidth that is commonly recognized by the radio base station and the user terminal is determined until the RRC connection is established and the information about the PUSCH bandwidth is notified by RRC signaling. Used for uplink signal transmission.
  • an RB is selected from the reduced PUSCH bandwidth according to a predetermined rule and used for PUSCH transmission.
  • the PUSCH bandwidth may be calculated using the C-RNTI notified from the radio base station by the RA response. In this case, since the C-RNTI is known to the radio base station, by sharing the calculation method between the radio base station and the user terminal, the radio base station does not directly notify the PUSCH allocated bandwidth, and the user terminal Can calculate the bandwidth of PUSCH.
  • the uplink transmission data generation unit 230 generates uplink transmission data for the radio base station.
  • the uplink data generated by the uplink transmission data generation unit 230 is encoded and modulated as uplink transmission data transmitted by the PUSCH together with the upper control information, and is output to the resource allocation unit 220.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
  • the signaling method, the number of processing units, and the processing procedure in the above description can be appropriately changed and implemented without departing from the scope of the present invention.
  • the present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

　物理下りリンク共有チャネルの帯域幅がシステム帯域幅より狭い通信システムにおいて、制御信号に係る通信オーバヘッドを低減すること。本発明の無線基地局は、ユーザ端末に対して、下りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に物理下りリンク共有チャネルを割当てるリソース割当て部と、前記ユーザ端末に通知する下り制御情報を生成する下り制御情報生成部と、を有し、前記下り制御情報生成部は、前記物理下りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズを、前記物理下りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定することを特徴とする。

Description

無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long　Term　Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト（以下、「ＬＴＥ－Ａ」と表す）、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）などともいう）も検討されている。
　ところで、近年、通信装置の低コスト化に伴い、ネットワークに繋がれた装置が、人間の手を介さずに相互に通信して自動的に制御を行う機器間通信（Ｍ２Ｍ：Machine-to-Machine）の技術開発が盛んに行われている。特に、３ＧＰＰ（Third　Generation　Partnership　Project）は、Ｍ２Ｍの中でも機器間通信用のセルラシステムとして、ＭＴＣ（Machine　Type　Communication）の最適化に関する標準化を進めている（非特許文献１）。ＭＴＣ端末は、例えば電気（ガス）メータ、自動販売機、車両、その他産業機器などの幅広い分野への利用が考えられている。
　ＭＴＣ端末の中でも、簡易なハードウェア構成で実現可能な低コストＭＴＣ端末（low-cost　MTC　UE）が、コスト面及びセルラシステムのカバレッジエリアの改善の面で需要が高まっている。ＭＴＣ端末の低コスト化については、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の利用帯域幅をシステム帯域幅より狭くした構成、つまり通常の端末より狭く限定した構成による実現が検討されている。しかしながら、従来の通信システムにおいて、システム帯域幅及び共有チャネルの帯域幅が異なる構成は想定されていない。したがって、システム帯域幅及び共有チャネルの帯域幅が同じであることを前提とした従来の制御信号を利用すると、低コストＭＴＣ端末においては不要な通信オーバヘッドが生じてしまい、望ましいセルラシステムの構築が困難となるという課題がある。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の帯域幅がシステム帯域幅より狭い通信システムにおいて、制御信号に係る通信オーバヘッドを低減することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
　本発明の無線基地局は、ユーザ端末に対して、下りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に物理下りリンク共有チャネルを割当てるリソース割当て部と、前記ユーザ端末に通知する下り制御情報を生成する下り制御情報生成部と、を有し、前記下り制御情報生成部は、前記物理下りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズを、前記物理下りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定することを特徴とする。
　本発明によれば、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の帯域幅がシステム帯域幅より狭い通信システムにおいて、通信オーバヘッドを低減することができる。
無線基地局の送信モードとユーザ端末が検出すべきＤＣＩフォーマットとの対応を示す図である。 ユーザ端末が検出すべきＤＣＩフォーマットのサイズの説明図である。 ＤＣＩフォーマット　０／１Ａの詳細な構成の説明図である。 低コストＭＴＣ端末に割当てられるＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨの帯域幅の一例を示す図である。 リソース割当て情報に関する領域がシステム帯域幅に依存する場合のＤＣＩフォーマットのサイズ及び通信オーバヘッドの一例を示す図である。 本実施の形態の態様１／１’に係るＤＣＩフォーマット　０／１Ａの詳細な構成の説明図である。 本実施の形態の態様１／１’に係るゼロパディングの説明図である。 ＤＣＩ　０／１Ａの典型的な構成の説明図である。 本実施の形態の態様２において、ユーザ端末に割当てられるＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨの帯域幅の一例を示す図である。 本実施の形態の態様２－１／２－１’における無線基地局及びユーザ端末のランダムアクセス手順に係る動作シーケンスの説明図である。 本実施の形態の態様２－２／２－２’における無線基地局及びユーザ端末のランダムアクセス手順に係る動作シーケンスの説明図である。 本実施の形態の態様３の概念説明図である。 本実施の形態の態様３に係るＤＣＩの構成の説明図である。 本実施の形態の各態様に係るＤＣＩフォーマットのサイズを示す説明図である。 本実施の形態の各態様に係るスケジューリングゲインを示す説明図である。 本実施の形態の各態様に係るユーザ端末のＤＣＩ復号処理を示す説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の構成例を説明するためのブロック図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の構成例を説明するためのブロック図である。
　本実施の形態の説明の前に、本願の解決すべき既存の通信システムにおける課題を説明する。以下、ＬＴＥシステムを例に説明するが、ＬＴＥ－Ａシステム、ＦＲＡシステムなどであっても同様の課題が存在することは明らかである。
　ＬＴＥシステムにおいては、ユーザ端末における制御チャネルの簡易かつ効率的な処理を可能とするため、無線リソースエレメントに対するＰＤＣＣＨのマッピングは所定の構成となる。当該構成は制御チャネル要素（ＣＣＥ）と呼ばれる３６リソースエレメントのセットに基づき、１つ又は複数のＣＣＥで下り制御情報（ＤＣＩ）を構成する。ＤＣＩは、基地局からユーザ端末に通知する内容に応じて複数のフォーマットが規定されている。ユーザ端末は、ＤＣＩフォーマットを検出するために、サーチスペースと呼ばれるＣＣＥの組み合わせを監視する必要がある。
　低コストＭＴＣ端末は簡易な構成であるため、上りリンクＭＩＭＯ（Multi　Input　Multi　Output）伝送を利用しない。この場合、ユーザ端末が検出すべきＤＣＩフォーマットは、ＤＣＩフォーマット０（ＤＣＩ　０）、ＤＣＩフォーマット１Ａ（ＤＣＩ　１Ａ）及び異なる１つのＤＣＩフォーマット（以下、ＤＣＩ　Ｘと呼ぶ）である。図１に、無線基地局の送信モードとユーザ端末が検出すべきＤＣＩフォーマットの対応を示す。図１に示すように、ＤＣＩ　Ｘは無線基地局の送信モードに依存している。
　また、ＬＴＥシステムにおいては、ユーザ端末におけるサブフレーム当たりのブラインド検出の最大試行回数を抑えるため、ＤＣＩ　０及びＤＣＩ　１Ａは同一のメッセージサイズとし、１ビットのフラグで判別する構成となっている。図２に、ユーザ端末が検出すべきＤＣＩフォーマットのサイズの説明図を示す。図２に示すように、ＤＣＩ　１ＡはＤＣＩ　０とメッセージサイズを合わせるため、“０”でビットパディングが行われる。
　図３に、ＤＣＩ　０／１Ａの詳細な構成の説明図を示す。図３の「ＲＡ　ｆｉｅｌｄ」（リソース割当て領域）は、ＤＣＩ　０においては物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）のリソース割当て情報に関する領域、ＤＣＩ　１ＡにおいてはＰＤＳＣＨのリソース割当て情報に関する領域である。具体的には、ＲＡ　ｆｉｅｌｄは、ＲＢ（リソースブロック）の割当てに関する情報を含む。ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズは、上り／下りリンクのシステム帯域幅に依存して変化し、システム帯域幅の関数として数式１及び２のいずれかで表される。つまり、ＤＣＩ　０／１Ａはシステム帯域幅に依存してサイズが変化する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ところで、低コストＭＴＣ端末において、ＰＤＳＣＨの帯域幅を１．４ＭＨｚ（６ＲＢ）に低減し、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及び上りチャネルの帯域幅を通常のＬＴＥ端末と同様とする構成が検討されている。図４に、低コストＭＴＣ端末に割当てられるＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨの帯域幅の例を示す。ＰＤＳＣＨの帯域幅をシステム帯域幅に比べて狭くする当該構成において、２つの対応が検討されている。
　１つ目の対応は、動的構成（Dynamic　configuration）である。動的構成においては、ＲＦ（Radio　Frequency）における低減された帯域幅が配置される周波数、及び当該低減された帯域幅のうちどの帯域にＰＤＳＣＨが割当てられるかを通知する必要がある。
　２つ目の対応は、固定的／準静的／所定の構成（Fixed／semi-static／predefined　configuration）である。固定的／準静的／所定の構成において、通知する必要があるのは、低減された帯域幅のうちどの帯域にＰＤＳＣＨが割当てられるかのみであるため、低コストＭＴＣ端末において、より好ましい。しかしながら、固定的／準静的／所定の構成を採用する場合は、上述のようにＤＣＩ　０／１Ａのサイズがシステム帯域幅に依存するという課題がある。
　図５は、リソース割当て情報に関する領域がシステム帯域幅に依存する場合のＤＣＩフォーマットのサイズ及び通信オーバヘッドの例を示す。図５において、「Size　(6　RBs)」の行は、システム帯域幅が１．４ＭＨｚ（６ＲＢ）の場合の各ＤＣＩフォーマットのサイズを示し、「Size　(100　RBs)」の行は、システム帯域幅が２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）の場合の各ＤＣＩフォーマットのサイズを示す。ここで、システム帯域幅が２０ＭＨｚであって、実際のＰＤＳＣＨの帯域幅が１．４ＭＨｚであると仮定する。この場合、ＤＣＩフォーマットのサイズは、図５の「Size　(6　RBs)」の行のサイズで十分であるにも関わらず、「Size　(100　RBs)」の行のサイズにする必要があるため、ＤＣＩのサイズに不要な通信オーバヘッドが生じる（図５の「Unnecessary　overhead」の行）。例えばＤＣＩ　１Ａの場合、８ｂｉｔの通信オーバヘッドが生じることになる。この通信オーバヘッドは、端末数の増加に従って、システムに対して大きな負荷となるため、将来的に膨大な数の低コストＭＴＣ端末が設置されることを鑑みると、無視できない問題となる。
　そこで、本発明者等は、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の帯域幅がシステム帯域幅より狭い通信システムにおいて、ＤＣＩフォーマットのＲＡ　ｆｉｅｌｄを変更することにより、制御信号に係る通信オーバヘッドを低減することができることを着想した（態様１／１’）。
　以下に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、ユーザ端末としては低コストＭＴＣ端末を想定するが、これに限られない。
　図６に、態様１及び１’に係るＤＣＩフォーマット　０／１Ａの詳細な構成を示す。図６Ａは態様１に係るＤＣＩ　０／１Ａの構成である。態様１においては、ＲＡ　ｆｉｅｌｄを、システム帯域幅ではなく、ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨに割当てられた帯域幅に基づいて決定する。この場合、図６Ａに示されるように、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズは数式３又は４で表され、数式１又は２で表された元のサイズから低減される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　図６Ｂは態様１’に係るＤＣＩ　０／１Ａの構成である。態様１’においては、低減された帯域幅全てにＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨを割当てる構成として、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズを０とする。すなわち、ＲＡ　ｆｉｅｌｄをＤＣＩフォーマットに含まない（削除する）。この場合においては、図６Ｂに示されるように、ＲＡ　ｆｉｅｌｄは０ビットとなるため、ＤＣＩに係る通信オーバヘッドが大きく低減できる。
　上述した態様１及び１’の構成では、共有チャネルの送信帯域幅の低減に応じてＤＣＩフォーマットのサイズを大きく低減することができる。一方で、ブラインド復号の検出回数を低減するという観点からは、複数のＤＣＩフォーマットのサイズを同一とすることが望ましい。具体的には、ＤＣＩ　１ＡをＤＣＩ　０と同じメッセージサイズとする場合には、ＰＤＳＣＨの帯域幅に応じてＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズが低減されたＤＣＩ　１Ａに対して、ＤＣＩ　０のサイズに合わせるために多数のゼロパディングを行う（図７）。このため、態様１及び１’においては、必ずしもＤＣＩフォーマットのサイズを大きく低減できない場合がある。
　態様１／１’においてＤＣＩフォーマットのサイズを大きく低減できない場合の例を図８で具体的に説明する。図８Ａ及びＢはそれぞれ、ＬＴＥシステムで通常用いられるＤＣＩ　１Ａ（下りリンクスケジューリンググラント、ＤＬ　ｇｒａｎｔ）及びＤＣＩ　０（上りリンクスケジューリンググラント、ＵＬ　ｇｒａｎｔ）の典型的な構成を示す。図８Ａ及びＢのＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズ（ビット単位）は、それぞれ数式５及び６で表される。既存のＬＴＥシステムであれば、上りリンク及び下りリンクのシステム帯域幅は等しいため、数式５及び６は等しくなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　一方、態様１及び１’を適用すると、ＤＣＩ　１ＡのＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズは、それぞれ数式５－１及び５－２で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　上述したように、低コストＭＴＣ端末では、ＰＤＳＣＨの帯域幅のみ１．４ＭＨｚ（６ＲＢ）とすることが検討されている。ここで、例えばＰＵＳＣＨの帯域幅がシステム帯域幅と同じ２０ＭＨｚ（１００ＲＢ）である場合、本実施の形態の態様１及び１’を適用した各ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズは、数式５－１、５－２、６に基づいて、数式７及び８で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ＤＣＩ　１Ａをブラインド復号のためにＤＣＩ　０と同じメッセージサイズにする場合、態様１においては追加で８ビット、態様１’においては追加で１３ビットのゼロパディングをＤＣＩ　１Ａに行う必要があり、効果的にＤＣＩフォーマットのサイズが削減できない。つまり、態様１／１’を適用する場合には、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨの帯域幅が大きく異なると、ＤＣＩフォーマットのサイズが効果的に低減できない。
　そこで、本発明者等はさらに、ＰＤＳＣＨの帯域幅に加え、ＰＵＳＣＨの帯域幅も狭くする構成を採用し、ＤＣＩ　０のＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズを低減することで、ＤＣＩ　０／１Ａのサイズを等しくする場合においても通信オーバヘッドが好適に低減できることを着想した（態様２／２’）。
　また、本発明者等はさらに、ブラインド復号のために同一サイズとするＤＣＩフォーマットを、ＤＣＩ　０／１Ａの組み合わせに限らず、最もパディングが少なくなるＤＣＩの組み合わせで構成することで通信オーバヘッドが好適に低減できることを着想した（態様３／３’）。
　なお、態様２及び３は態様１をベースとしており、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズはＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの帯域幅に基づいて決定される。また、態様２’及び３’は態様１’をベースにしており、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズは０である。以下に、態様２及び３について図面を参照して詳細に説明するが、態様２’及び３’についても同様である。
　（態様２）
　態様２は、ＰＤＳＣＨだけでなく、ＰＵＳＣＨの帯域幅もシステム帯域幅より狭く限定する。図９は、ユーザ端末に割当てられるＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨの帯域幅を示している。態様２においては、ＰＵＣＣＨリソースが離れて配置されるため、システム帯域幅自体を狭くする方式に比べると、周波数ダイバーシティゲインが大きい。また、態様２は、低減されたＰＵＳＣＨの帯域幅に関する情報をユーザ端末が取得する方法によって、さらに２つに分けられる。１つ目は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリング）により無線基地局から通知する方法（態様２－１）である。２つ目は、ユーザ端末が、無線基地局と共通に認識している所定の規則に従って、低減されたＰＵＳＣＨの帯域幅のリソースを決定する方法（態様２－２）である。なお、以下の説明において、態様２と記載する場合は、態様２－１及び２－２をまとめて示している。
　（態様２－１）
　図１０は、態様２－１における無線基地局及びユーザ端末のランダムアクセス手順に係る動作シーケンスの説明図である。初期状態として、ユーザ端末は、無線基地局との間でＲＲＣ接続を確立していないため、まず物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical　Random　Access　Channel）を介して、ランダムアクセスプリアンブル（ＲＡプリアンブル）と呼ばれる信号（Ｍｓｇ．１）を無線基地局に送信する（ステップＳＴ１１）。
　無線基地局は、ＲＡプリアンブルを受信したことを検出すると、応答信号（ＲＡレスポンス、Ｍｓｇ．２）をユーザ端末に送信する（ステップＳＴ１２）。ＲＡレスポンスに含まれる情報としては、検出されたプリアンブルのインデックス番号、ユーザ端末識別子としてのＣ－ＲＮＴＩ（Cell-Radio　Network　Temporary　Identifier）、送信タイミング情報（TA　command）、ＵＬ　ｇｒａｎｔなどがある。なお、ＲＡレスポンスに含まれるＣ－ＲＮＴＩは、一時的なＣ－ＲＮＴＩ（Temporary　Ｃ－ＲＮＴＩ）であっても良い。また、ステップＳＴ１２の後、ユーザ端末がＲＡレスポンスを受信できなかった場合は、ステップＳＴ１１に戻り、送信電力を上げてＲＡプリアンブルを再送しても良い（Power　ramping）。
　ユーザ端末は、ＲＡレスポンスを受信すると、ＲＡレスポンスで通知された送信タイミングに基づいた無線リソースを使用してＣ－ＲＮＴＩなどを含んだ上位レイヤの制御信号（Ｍｓｇ．３）を送信する（ステップＳＴ１３）。ステップＳＴ１３においては、事前に規定された帯域をＰＵＳＣＨの帯域幅として送信に利用する。規定された帯域は、ＲＲＣ接続確立前の上りリンク信号の送信に用いられる帯域として、無線基地局及びユーザ端末に共通に認識されている帯域であり、例えばシステム帯域幅の中心６ＲＢとしても良い。
　無線基地局は、制御情報を受信すると、ユーザ端末に対してＲＲＣ接続又は再接続のための制御情報（Ｍｓｇ．４）を通知する（ステップＳＴ１４）。この際、ユーザ端末が信号衝突を検知可能とするために、無線基地局は、ユーザ端末から送信された制御信号も含めて送信する。その後、ユーザ端末と無線基地局との間でＲＲＣ接続又は再接続が確立される（ステップＳＴ１５）。
　ＲＲＣ接続が確立されると、無線基地局はユーザ端末に対して、低減されたＰＵＳＣＨの帯域幅に関する情報をＲＲＣシグナリングにより通知する（ステップＳＴ１６）。ここで、当該通知により示されるＰＵＳＣＨの帯域幅は、連続した６ＲＢで構成されることが好ましい。また、ＲＲＣシグナリングで通知する情報は、ＰＵＳＣＨの帯域幅の先頭ＲＢ（ＰＵＳＣＨの帯域幅の上限又は下限が含まれるＲＢ）のインデックス番号のみであることが好ましい。
　ユーザ端末は、ＰＵＳＣＨで信号を送信する場合には、通知された帯域幅に関する情報により示されるリソースブロックの全体又は一部に割当てて送信する（ステップＳＴ１７）。
　なお、無線基地局はユーザ端末に対して、低減されたＰＵＳＣＨの帯域幅に関する情報を適宜ＲＲＣシグナリングにより通知して、設定を変更することができる（ステップＳＴ１８）。
　態様２－１の構成により、ＰＵＳＣＨの帯域幅を適切に低減することができるため、態様１／１’で示したＤＣＩのサイズ削減において、不要なパディングをなくすことができ、好適に通信オーバヘッドを低減することができる。
　（態様２－２）
　図１１は、態様２－２における無線基地局及びユーザ端末のランダムアクセス手順に係る動作シーケンスの説明図である。図１１のステップＳＴ２１、２２、２４、２５及び２６は図１０のステップＳＴ１１、１２、１３、１４、１７と同様の処理を行うため、以降では態様２－２についての態様２－１との差異点のみを説明する。態様２－２については、従来のランダムアクセス手順に比べて、ＲＲＣシグナリングは増加しない。
　ユーザ端末はＲＡレスポンスを受信すると、所定の規則に従ってＰＵＳＣＨのリソースを決定する（ステップＳＴ２３）。ここで、所定の規則は、無線基地局及びユーザ端末に共通に認識されている。また、所定の規則によって決定されるＰＵＳＣＨの帯域幅は、連続した６ＲＢで構成されることが好ましい。また、所定の規則によって、ＰＵＳＣＨのＲＢが配置され得る先頭ＲＢのインデックス番号のみが決定されることが好ましい。例えば、ステップＳＴ２２のＲＡレスポンスにＣ－ＲＮＴＩが含まれる場合、当該Ｃ－ＲＮＴＩを用いてＰＵＳＣＨの帯域幅の先頭ＲＢのインデックス番号を数式９のように決定することができる。また、数式１０のように、ＲＢのインデックス番号を固定値としても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ユーザ端末は、決定されたＰＵＳＣＨリソースの全体又は一部を使用して上位レイヤの制御信号を送信する（ステップＳＴ２４）。また、ユーザ端末は、ＰＵＳＣＨで信号を送信する場合にも、決定された帯域幅に含まれるリソースブロックの全体又は一部に割当てて送信する（ステップＳＴ２６）。
　態様２－２の構成により、ＰＵＳＣＨの帯域幅を適切に低減することができるため、態様１／１’で示したＤＣＩのサイズ削減において、不要なパディングをなくすことができ、好適に通信オーバヘッドを低減することができる。
　（態様３）
　態様３は、同一サイズとするＤＣＩフォーマットを、ＤＣＩ　０／１Ａの組み合わせに限らず、最もパディングするビットが少なくなる組み合わせで構成する。図１２に、態様３の概念説明図を示す。図１２においては、ＤＣＩ　１Ａ／Ｘのサイズ差が、他のＤＣＩの組み合わせより小さいため、ＤＣＩ　１Ａ／Ｘを同一サイズとなるように構成する。具体的には、ＤＣＩ　１Ａ／Ｘにフラグビット（Ｆｌａｇ　ｂｉｔ）を追加した上で、２つのうちサイズが小さいＤＣＩ　１ＡをパディングしてＤＣＩ　Ｘのサイズと合わせる。ここで、パディングするビットは、“０”でなくても良く、所定の処理のために利用する情報としても良い。例えば、パディングするビットは、ＤＣＩのエラー訂正に用いるように構成することができる。
　ＤＣＩ　１ＡのサイズがＤＣＩ　０及びＤＣＩ　Ｘのサイズより小さい場合、態様３で考えられる構成は図１３に示す４通りである。図１３Ａは、ＤＣＩ　１Ａ及び０を同一サイズとする場合（ケース１）である。ケース１では、ＤＣＩ　１Ａをパディングする。つまり、ケース１は、既存のＤＣＩフォーマットと同様である。ただし、パディングに用いるビットは上述のように“０”に限られない。ケース１となるパディング前（図１３Ａ上部分）のＤＣＩの例としては、ＤＣＩ　１Ａが２０ビット（態様１適用済み）、ＤＣＩ　０が２２ビット（上りリンクのシステム帯域幅＝６ＲＢ）、ＤＣＩ　Ｘが３０ビット（ＤＣＩ　２Ｃ）の場合が挙げられる。
　図１３Ｂは、ＤＣＩ　１Ａ及びＸを同一サイズとする場合（ケース２）である。ケース２では、ＤＣＩ　１Ａをパディングする。ケース２となるパディング前（図１３Ｂ上部分）のＤＣＩの例としては、ＤＣＩ　１Ａが２０ビット（態様１適用済み）、ＤＣＩ　０が３０ビット（上りリンクのシステム帯域幅＝１００ＲＢ）、ＤＣＩ　Ｘが２２ビット（ＤＣＩ　１Ｂ／１Ｄ（送信アンテナ数２））の場合が挙げられる。
　図１３Ｃは、ＤＣＩ　０がＤＣＩ　Ｘより小さく、かつＤＣＩ　０及びＸを同一サイズとする場合（ケース３）である。ケース３では、ＤＣＩ　０をパディングする。ケース３となるパディング前（図１３Ｃ上部分）のＤＣＩの例としては、ＤＣＩ　１Ａが２０ビット（態様１適用済み）、ＤＣＩ　０が２９ビット（上りリンクのシステム帯域幅＝７５ＲＢ）、ＤＣＩ　Ｘが３０ビット（ＤＣＩ　２Ｃ）の場合が挙げられる。
　図１３Ｄは、ＤＣＩ　０がＤＣＩ　Ｘより大きく、かつＤＣＩ　０及びＸを同一サイズとする場合（ケース４）である。ケース４では、ＤＣＩ　Ｘをパディングする。ケース４となるパディング前（図１３Ｄ上部分）のＤＣＩの例としては、ＤＣＩ　１Ａが２０ビット（態様１適用済み）、ＤＣＩ　０が３０ビット（上りリンクのシステム帯域幅＝１００ＲＢ）、ＤＣＩ　Ｘが２８ビット（ＤＣＩ　２Ａ（送信アンテナ数２））の場合が挙げられる。
　態様３の構成により、ブラインド復号可能な２つのＤＣＩを、パディングビットが少なくなるよう決定するため、態様１／１’で示したＤＣＩのサイズ削減において、不要なパディングをなくすことができ、好適に通信オーバヘッドを低減することができる。
　なお、本実施の形態の各態様は、ＰＤＣＣＨだけではなく、ＥＰＤＣＣＨ（拡張ＰＤＣＣＨ）についても適用することができる。また、本実施の形態の各態様は、特にＭＴＣ端末において、端末固有のサーチスペースのために利用することができる。
　以下では、本実施の形態の各態様が奏する効果を具体的に説明する。
　図１４に、各態様に係るＤＣＩフォーマットのサイズを示す。図１４においては、ＤＣＩ　ＸとしてＤＣＩ　２Ａを用いた。比較対象として、ＤＣＩフォーマットのサイズがシステム帯域幅に依存し、ＤＣＩ　１Ａにゼロパディングが適用される方式（以下、従来方式と呼ぶ）を共に示す。態様１’、２’及び３’は、ＲＡ　ｆｉｅｌｄを削除できるため、それぞれ態様１、２及び３に比べてよりサイズを低減できることが分かる。また、態様１／１’のパディングビットは、態様２／２’及び３／３’によって削減できていることが分かる。これにより、所定の符号化率を達成するためのＰＤＣＣＨのリソース（例えばＣＣＥ数）を削減することができる。また、ＭＴＣ端末で導入が検討されているカバレッジ拡張（coverage　enhancement）において、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ方式（繰り返し信号を送信することで信号検出確率を向上させる方式）を用いる場合に、所定の符号化率を達成するための繰り返し数を削減することができる。
　図１５は、各態様に係るＰＵＳＣＨのスケジューリングゲインの説明図である。図１５には、各態様においてＰＵＳＣＨが割当てられる帯域の時間変動が示されている。図１５Ａは、態様１／１’及び３／３’の場合を示す。図１５Ａにおいては、ＰＵＳＣＨに割当てられるリソースはシステム帯域幅の全領域から選択されるため、スケジューリングゲインは大きい。図１５Ｂは、態様２－１／２－１’の場合を示す。図１５Ｂは、ＲＲＣシグナリングで通知された領域の中でＰＵＳＣＨのリソースが選択される。また、図１０のステップＳＴ１８に示したように、低減されたＰＵＳＣＨの帯域幅が再設定された場合には、ＰＵＳＣＨの割当て可能な領域が変わる。したがって、図１５Ｂにおいては、スケジューリングゲインは中程度である。図１５Ｃは、態様２－２／２－２’の場合を示す。図１５Ｃにおいては、所定の規則に従ってＰＵＳＣＨの帯域幅が決定されるため、図１５Ｂとは異なり変動することはない。したがって、図１５Ｃのスケジューリングゲインは小さい。
　図１６に、各態様に係るユーザ端末のＤＣＩ復号処理の説明図を示す。図１６Ａは、態様１／１’に係るＤＣＩ復号処理を示す。図１６Ａにおいて、ＤＣＩを受信した場合、ＤＣＩ　１Ａ／０についてはブラインド復号のためにフラグビットをチェックする必要がある。フラグビットが０の場合には当該ＤＣＩはＤＣＩ　１Ａであるため、ゼロパディングを除去してＤＣＩ　１Ａを得る。一方フラグビットが１の場合には当該ＤＣＩはＤＣＩ　０であるため、その後ＰＵＳＣＨ送信を実施する。
　図１６Ｂは、態様２／２’に係るＤＣＩ復号処理を示す。態様２／２’においては、ＰＵＳＣＨ送信の際に、通知された又は所定の規則に従って決定したＰＵＳＣＨの帯域幅の範囲内でリソース割当てを行う必要がある。なお、ＤＣＩ　１Ａのパディングビットを利用してエラー訂正を行う場合には、当該エラー訂正処理が必要になる。
　図１６Ｃは、態様３／３’に係るＤＣＩ復号処理を示す。ここでは、図１３Ｂに示したケース２の場合の例を示すが、他のケースの場合でも同様である。態様３／３’においては、検出対象のＤＣＩのうち、サイズが等しい２つのＤＣＩを特定する必要がある。なお、ＤＣＩ　１Ａのパディングビットを利用してエラー訂正を行う場合には、当該エラー訂正処理が必要になる。
　以上述べたように、低減したいＤＣＩフォーマットや、ユーザ端末の要求性能に応じて、本実施の形態の各態様を選択することが可能である。
　（無線基地局及びユーザ端末の構成）
　次に、本実施の形態に係る無線基地局及びユーザ端末の構成例について説明する。図１７は、無線基地局の構成の一例を示すブロック図である。図１８は、ユーザ端末の構成の一例を示すブロック図である。なお、図１７、図１８に示す無線基地局及びユーザ端末の構成は、本実施の形態の特徴部分を説明するために簡略化したものであり、それぞれ通常の無線基地局及びユーザ端末が具備する構成は備えているものとする。
　図１７に示すように、無線基地局は、下り制御情報生成部１１０と、リソース割当て部１２０と、下り送信データ生成部１３０と、を有する。
　下り制御情報生成部１１０は、ＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨで伝送されるユーザ端末固有の下り制御情報（ＤＣＩ）を生成する。下り制御情報生成部１１０が生成した下り制御情報は、符号化及び変調が適用され、リソース割当て部１２０へと出力される。下り制御情報生成部１１０は、サイズ決定部１１１、ベース情報生成部１１２、ＤＣＩ選択部１１３、フラグビット付与部１１４、パディング部１１５を含む。
　サイズ決定部１１１は、リソース割当て部１２０から入力されたＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨの帯域幅又はシステム帯域幅の情報に基づいて、ＤＣＩフォーマットに含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズを決定し、ベース情報生成部１１２及びＤＣＩ選択部１１３に出力する。具体的には、態様１／３の場合、ＤＣＩ　１Ａ／ＸについてはＰＤＳＣＨの帯域幅に基づいて、ＤＣＩ　０についてはＰＵＳＣＨ又はシステム帯域幅に基づいて、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズを決定する。また、態様２の場合、ＤＣＩ　１Ａ／ＸについてはＰＤＳＣＨの帯域幅に基づいて、ＤＣＩ　０については各ユーザ端末に通知するＰＵＳＣＨの帯域幅（態様２－１）又は所定の規則に従って決定したＰＵＳＣＨの帯域幅（態様２－２）に基づいて、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズを決定する。また、態様１’／２’／３’の場合、ＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズを０とすることが可能である。
　ベース情報生成部１１２は、下り制御情報に含むベース情報をＤＣＩフォーマットに適合するように生成し、フラグビット付与部１１４に出力する。具体的には、送信モード、スケジューリング情報及びサイズ決定部１１１から入力されたＲＡ　ｆｉｅｌｄのサイズに従って、生成すべきＤＣＩを特定して、特定したＤＣＩに含まれるべきベース情報を生成する。なお、ここでのベース情報とは、図８に示されるようなＤＣＩフォーマットのうち、フラグビット、パディングビット、ＣＲＣ用のビットを除いた情報のことを表す。
　ＤＣＩ選択部１１３は、送信モードから判断される複数のＤＣＩフォーマットのうち、サイズ差が最小となる２つのＤＣＩを選択し、フラグビット付与部１１４及びパディング部１１５に通知する。なお、態様１／１’／２／２’については、当該２つのＤＣＩとしてＤＣＩ　０及び１Ａを固定的に選択しても良い。
　フラグビット付与部１１４は、ベース情報生成部１１２から入力されたベース情報について、ＤＣＩ選択部１１３で選択された２つのＤＣＩに、２つのＤＣＩを区別するためのフラグビットを付与し、パディング部１１５に出力する。ただし、態様１／１’／２／２’については、ＤＣＩ選択部１１３に依らずＤＣＩ　０及び１Ａにフラグビットを付与しても良い。また、フラグビット付与部１１４は、フラグビットを付与する必要のないＤＣＩについては、そのままパディング部１１５に出力する。なお、フラグビットは１ビットとするが、複数ビットから構成しても良い。また、ベース情報のうち所定のビットをフラグビットとして利用し、フラグビット付与部１１４では何も付与しない構成としても良い。
　パディング部１１５は、フラグビット付与部１１４から入力されたフラグビットを含むベース情報のうち、ＤＣＩ選択部１１３から通知されたサイズの小さい方のＤＣＩにビットパディングを行い、リソース割当て部１２０に出力する。ただし、態様１／１’／２／２’については、ＤＣＩ選択部１１３に依らずＤＣＩ　１Ａにビットパディングを行う。なお、パディングするビットは、単純に“０”又は“１”としても良いし、ユーザ端末側でエラー訂正などに利用するために、所定の規則に従って生成されたビットとしても良い。
　リソース割当て部１２０は、下り制御信号生成部１１０が生成した制御信号や、下り送信データ生成部１３０が生成したデータ信号などを符号化及び変調した信号を無線リソースに割当てて、送信部に出力する。送信部に出力された信号はチャネル多重され、各種処理を経てユーザ端末に対して下りリンク信号として送信される。また、リソース割当て部１２０は、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨの無線リソース割当てを管理する。リソース割当ては、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨの帯域幅やシステム帯域幅に基づいて行う。
　下り送信データ生成部１３０は、ユーザ端末に対する下り送信データを生成する。下り送信データ生成部１３０で生成された下りユーザデータは、上位制御情報と共に、ＰＤＳＣＨで伝送される下り送信データとして符号化及び変調され、リソース割当て部１２０に出力される。態様２－１／２－１’においては、下り送信データ生成部１３０が、リソース割当て部１２０からＰＵＳＣＨの帯域幅に関する情報を受け取り、ユーザ端末に対してＲＲＣシグナリングによって当該情報を通知するためのデータを生成しても良い。
　一方、図１８に示すように、ユーザ端末は、下り制御情報受信部２００と、リソース割当て部２２０と、上り送信データ生成部２３０と、を有する。
　ユーザ端末において、無線基地局から送信された下りリンク信号は、各種受信処理を経て下り制御情報、下り送信データ（上位制御情報を含む）などに分離される。下り制御情報は、下り制御情報受信部２００に入力される。下り制御情報受信部２００は、ＤＣＩ取得部２０１、ＤＣＩ選択部２０２、フラグビット判定部２０３、パディング除去部２０４を含む。
　まず、ＤＣＩ取得部２０１は、入力された下り制御情報から、ＤＣＩを取得し、フラグビット判定部２０３に出力する。この際、ＣＲＣなどを利用して、ＤＣＩのペイロードについてエラー訂正を適用しても良い。
　ＤＣＩ選択部２０２は、送信モードから判断される複数のＤＣＩフォーマットのうち、サイズ差が最小となる２つのＤＣＩを選択する。ここで、選択のために必要となる送信モードやＰＤＳＣＨの帯域幅などの情報は、無線基地局から通知されていても良い。また、取得したＤＣＩのサイズから学習して、適宜判断する構成としても良い。
　フラグビット判定部２０３は、ＤＣＩ取得部２０１から入力されたＤＣＩについて、ＤＣＩ選択部２０２で選択されたＤＣＩか否かを判定する。ＤＣＩ選択部２０２で選択されたＤＣＩであれば、フラグビットを除去して、パディング除去が必要なＤＣＩはパディング除去部２０４に出力する。なお、フラグビットにパディング除去の要／不要を暗黙的に関連付ける構成としても良い。例えば、無線基地局において、フラグビットが０であるＤＣＩが常にパディング対象である場合には、パディング除去の要／不要をフラグビット判定部２０３で判断する必要はない。
　パディング除去部２０４は、フラグビット判定部２０３から入力されたＤＣＩのベース情報から、パディングビットを除去し、適切な出力先に出力する。ここで、当該ＤＣＩが、例えばＤＣＩ選択部２０２で選択されていないＤＣＩであるなど、パディング除去が不要なＤＣＩであれば、そのまま適切な出力先に出力する。なお、パディングビットを利用して、エラー訂正などを適用しても良い。
　下り制御情報受信部２００によって受信されたＤＣＩがＤＣＩ　０である場合、スケジューリング情報に従って、ユーザ端末は適切なタイミングでＰＵＳＣＨを介して無線基地局にデータを送信する。
　リソース割当て部２２０は、上り送信データ生成部２３０が生成したデータ信号などを符号化及び変調した信号を無線リソースに割当てて、送信部に出力する。送信部に出力された信号はチャネル多重され、各種処理を経て無線基地局に対して上りリンク信号として送信される。また、リソース割当て部２２０は、ＰＵＳＣＨの帯域幅やシステム帯域幅に基づいて、ＰＵＳＣＨの無線リソース割当てを管理する。具体的には、態様１／１’／３／３’については、システム帯域幅の中からＲＢを選択してＰＵＳＣＨ送信に用いる。また、態様２－１／２－１’については、ＲＲＣシグナリングの通知により示されたＰＵＳＣＨの帯域幅の中からＲＢを選択してＰＵＳＣＨ送信に用いる。ここで、態様２－１／２－１’ではＲＲＣ接続が確立されてＲＲＣシグナリングによりＰＵＳＣＨの帯域幅に関する情報が通知されるまでは、無線基地局及びユーザ端末に共通に認識されている帯域を上りリンク信号の送信に用いる。また、態様２－２／２－２’については、所定の規則に従って、低減されたＰＵＳＣＨの帯域幅の中からＲＢを選択してＰＵＳＣＨ送信に用いる。例えば、無線基地局からＲＡレスポンスによって通知されたＣ－ＲＮＴＩを利用してＰＵＳＣＨの帯域幅を算出して用いても良い。この場合、Ｃ－ＲＮＴＩは無線基地局に既知であるため、無線基地局及びユーザ端末で算出方法を共通化しておくことで、無線基地局がＰＵＳＣＨの割当て帯域を直接通知することなく、ユーザ端末はＰＵＳＣＨの帯域幅を算出することができる。
　上り送信データ生成部２３０は、無線基地局に対する上り送信データを生成する。上り送信データ生成部２３０で生成された上りデータは、上位制御情報と共に、ＰＵＳＣＨで伝送される上り送信データとして符号化及び変調され、リソース割当て部２２０に出力される。
　なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるシグナリング方法、処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
　本出願は、２０１３年９月２６日出願の特願２０１３－１９９１８８に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
 

Claims (10)

  1. 　ユーザ端末に対して、下りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に物理下りリンク共有チャネルを割当てるリソース割当て部と、
    　前記ユーザ端末に通知する下り制御情報を生成する下り制御情報生成部と、を有し、
    　前記下り制御情報生成部は、前記物理下りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズを、前記物理下りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定することを特徴とする無線基地局。
  2. 　前記リソース割当て部が、前記狭帯域の全体に特定のユーザ端末向けのリソースのみを割当て、
    　前記下り制御情報生成部が、前記特定のユーザ端末に通知する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズを０とすることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  3. 　前記リソース割当て部が、前記ユーザ端末に対して、上りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に物理上りリンク共有チャネルを割当て、
    　前記下り制御情報生成部は、前記物理上りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズを、前記物理上りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線基地局。
  4. 　前記物理上りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に関する情報を、前記ユーザ端末に上位レイヤシグナリングを介して通知することを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
  5. 　前記物理上りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域は、
    　前記ユーザ端末が前記狭帯域に関する情報を受信していない場合には、前記無線基地局及び前記ユーザ端末に共通に認識される規定の帯域であり、
    　前記ユーザ端末が前記狭帯域に関する情報を受信した場合には、前記狭帯域に関する情報により示される帯域であることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
  6. 　前記物理上りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域を、前記ユーザ端末及び前記無線基地局に共通の所定の規則に従って決定することを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
  7. 　前記物理上りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域を、連続した６リソースブロックで構成すると共に、当該６リソースブロックが配置され得る最初のリソースブロックのインデックス番号を、以下の数式９で決定することを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  8. 　前記ユーザ端末において検出対象となる複数の前記下り制御情報から、サイズ差が最小となる２つの下り制御情報を選択するＤＣＩ選択部と、当該２つの下り制御情報のうちサイズが小さい下り制御情報にビットパディングを適用して、当該２つの下り制御情報のサイズを等しくするパディング部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線基地局。
  9. 　物理下りリンク共有チャネル及び物理上りリンク共有チャネルを介して無線基地局と通信するユーザ端末であって、
    　前記物理下りリンク共有チャネルが、前記無線基地局によって、下りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に割当てられ、
    　前記物理上りリンク共有チャネルが、前記無線基地局によって、上りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に割当てられ、
    　前記無線基地局から通知される前記物理下りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズが、前記物理下りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定され、
    　前記無線基地局から通知される前記物理上りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズが、前記物理上りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定されていることを特徴とするユーザ端末。
  10. 　無線基地局が、ユーザ端末に対して、下りリンクのシステム帯域幅のうち所定の狭帯域に物理下りリンク共有チャネルを割当てるステップと、
    　前記ユーザ端末に通知する下り制御情報を生成するステップと、を有し、
    　前記物理下りリンク共有チャネルに関する下り制御情報に含まれるリソース割当て情報に関する領域のサイズが、前記物理下りリンク共有チャネルが割当てられる狭帯域に基づいて決定されることを特徴とする無線通信方法。
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